İçeriğe atla

Protein süzücü

Protein Süzücü (Protein skimmer)

Protein Skimmer veya Köpük Ayırıcı daha çok tuzlu su akvaryumlarındaki organik bileşikleri azotlu atıklara parçalanmadan önce sudan ayırmaya yarayan bir cihazdır. Protein süzmek sadece bir çeşit filtrasyon işlemidir, amacı parçalanmaya başlamadan önce organik bileşikleri uzaklaştırmak, biyolojik filtredeki yükü azaltmak ve suyun indirgenme potansiyelini iyileştirmektir. Her ne kadar köpük ayrıştırma akvaryumdan atıkların uzaklaştırılması olarak bilinse de, gerçekte atık su akıntılarında büyük çaptaki kontaminantların uzaklaştırılmasında ve biyomoleküllerin çözeltilerinin zenginleştirilmesinde kullanılır.

İşlev

Protein süzme proteinler ve amino asitler gibi bazı organik bileşiklerin proteinin kendisinin kimyasal polaritesini kullanarak yapılmaktadır. Kendisinin yüküne göre, su kaynaklı proteinler hava/su ara yüzüne çekilir veya itilir ve bu moleküller hidrofobik (yag gibi) ya da hidrofilik (tuz şeker, amonyak, çoğu asit ve inorganik bileşikler gibi). Her ne kadar bazı büyük organik moleküllerin hem hidrofilik hem de hidrofobik kısımları bulunabilir. Bu moleküller amfipatik veya amfifilik olarak isimlendirilir. Ticari protein süzücüler geniş hava/su ara yüzeyi oluşturarak çalışırlar, özellikle su kolonuna büyük sayıda baloncuk enjekte ederler. Genellikle, daha küçük olan balonlar protein süzme işleminde daha etkilidir, çünkü aynı hacimi kaplayan daha küçük balonların yüzey alanı aynı hacimi kaplayan daha büyük balonlara göre daha fazladır.[1] Çok sayıdaki küçük balonlar hidrofobik organik moleküller çok büyük hava/su ara yüzü oluşturur ve amfipatik olanlar balon yüzeyinde toplanırlar (hava/su ara yüzeyinde). suyun hareketi ile organik moleküllerin difüzyonu hızlanır. Bunun nedeni hava/su ara yüzüne daha fazla taşımasını etkin olarak sağlar ve hava kabarcıkların yüzeyinde organik maddelerin birikmesini sağlar. Bu işlem yüzey doyana kadar devam eder, balon sudan ayrılana kadar veya patlayana kadar devam eder, patlaması durumunda akümüle olan moleküller tekrar su kolonuna salınır. Doymuş hava kabarcığının organik moleküllere daha fazla maruz kalması ara yüzeyde bulunan daha zayıf bağlanan moleküllerin yerini daha sıkı bağlanan moleküllerin alması ile sonuçlanır. Bazı akvaryumculara göre artan temas süresi hep iyidir derler ancak bu doğru değildir her zaman temas süresinin uzaması iyi değildir.[2] Balonlar protein süzücünün (protein skimmer'ın) su kolonun üst kısmına yaklaştıkça daha da yoğunlaşırlar ve su azalmaya başlar ve organik molekülleri süzüntü toplama kabına biriktiren köpük oluşturur ve organik moleküllere bağlanmış inorganik moleküller su sisteminden uzaklaştırılır. Ek olarak süzme işlemi ile uzaklaştırılan proteinler ile birçok organik ve inorganik moleküllerde uzaklaştırılır. Bu çeşitli yağları, yağ asitlerini, karbonhidratları, bakır gibi metalleri ve iyot gibi iz elementleri içerir. Parçacıklar ile birlikte fitoplanktonlar ve bakterilerde uzaklaştırılır. Bu uzaklaştırma akvaryumcular tarafından çok arzu edilir ve süzücüyü diğer filtre sistemlerinin önüne koymalarını sağlar ve fitrasyon sisteminin bütün olarak yükünü azaltır. Protein süzücünün süzüntüsünde bulunan atık maddelerin içeriği hakkında en az bir çalışma bulunmaktadır.[3]

Tasarım

Bütün protein süzücülerin ortak ana özellikleri vardır: Su bir odada akar ve balonlar ile temas edeceği bir kolona götürür. Balonlar proteinleri ve diğer maddeleri toplar ve aygıtın üst kısmına taşır ve burada su değil de köpüklerin toplandığı kaba taşır. Burada köpük yoğunlaşarak sıvı oluşturur ve sistemden kolayca uzaklaştırılır. Toplanan madde solgun yeşilimsi sarıdan, su gibi bir sıvıya hatta siyah koyu katrana kadar değişebilir.

Bunun Randy Holmes-Farley:[2] tarafından hazırlanan ideal protein süzücü olduğunu dikkate alarak bu özeti okuyun.

Protein süzücünün en etkin şekilde çalışması için, şunlar yapılmalıdır:
1. Büyük miktarda hava/su arayüzü oluşturulmalıdır.
2. Organik maddelerin hava/su arayüzeyinde toplanmasına izin verilmelidir.
3. Hava/su ara yüzeyini oluşturan köpükler bir araya gelerek köpük oluşturmalıdır.
4. köpüğün içindeki su baloncuk görevini yapmadan kurumamalıdır.
5. uzaklaştırılan köpük su hacminden ayrılıp atılmalıdır.

Ayrıca günümüzde süzücünün genel şekline de ilgi gösterilmektedir. Daha çok ildi konik şekilli süzücü birimlerine verilmiştir. 2004 yılında Klaus Jensen tarafından tasarlanmıştır. Bu tasarımı temeli konik gövdenin köpüğün eğim nedeniyle sürekli birikmesini sağlamasıdır. Bu genel kargaşayı önleyip daha etkin süzme işlemini sağlamaktadır. Tasarıma özel faydaların halen ölçülmektedir. Genel kapsamda konik süzücülerin olumludur.[4] Genel kapsamda protein süzücüler iki yolla işler. Bunlar ters akım ve eş yönlü akım yoludur. Eş yönlü akım sisteminde, hava odanın tabanından verilir, toplama odasına doğru yüksekten köpükler su ile temas eder. Ters akım sisteminde, hava sistem içerisine basınç altında zorlanır ve suyun akışının ters yönünde hareket eder. Hava kabarcıkları su ile daha fazla süre ile temas edeceğinden daha etkin bir organik atık uzaklaştırma yöntemi olabilir.[5]

Eş Yönlü Akım Sistemi

Hava Taşı

Protein süzmenin esas metodu, basınçlı havanın yayıcıdan geçirilerek mikro kabarcıklar oluşturur ve varlığını sürdürebilir, etkin, ekonomik bir seçim oluşturur, ancak daha yeni olan teknolojiler daha aza bakım gerektirebilmektedir. Hava taşı genellikle uzun, kısmen oyulmuş tahta bloğudur, tahta genellikle Tilia cinsindendir. En popüler süzücüler için tahta hava taşları limewood (Tilia europa) 'dan yapılmıştır. Tahta bloklar, delinir, dişlenir, hava sıkıştırması ile sıkıştırılır ve en az 1 cfm hava veren bir veya daha fazla hava pompasına bağlanır. Tank suyu kolona pompalanır ve yükselen balonlara izin verilir ve su tanka geri döner. Yeterli teması sağlamak için yüksekliği artırılabilir. Hava taşı protein süzücüler pvc borular ile kendin yap (DIY) projesiyle düşük maliyete yapılabilir. http://www.angelfire.com/ok/dog1/skimmer.html 5 Mayıs 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. http://www.hawkfish.org/snailman/diy8inskimmer.htm 23 Ocak 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ve değişen derecelerde karmaşık olarak da yapılabilir [1]. Bu sistem yıllardır var ancak büyük miktarda biyolojik yükü olan çok büyük sistemler için yeterli etkinlikte olmadığını dikkate alın.

Dar boğaz (Venturi)

Bu süzücü terimin arakasındaki anlam bir dar boğaz(venturi) pompası veya aspirator kullanılarak ile su akışının içine hava kabarcıkları verilebilir. Tank suyu baloncukların süzücü gövdesine giriş yaptığı bir dar boğazdan pompalanır. Bu yöntem daha küçük olması nedeniyle tercih edilir, ancak dar boğaz tasarımları basit olarak değil de diğer süzücü tasarımlarının içinde yer alır.

Ters Akış Sistemleri

Kaynakça

  1. ^ P. R. Escobal: Aquatic Systems Engineering: Devices and How They Function, Dimension Engineering Press, 2000, ISBN 1-888381-10-8
  2. ^ a b Holmes-Farley, Randy, What is Skimming?, Reefkeeping, August 2006, http://www.reefkeeping.com/issues/2006-08/rhf/index.php 11 Ağustos 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  3. ^ Shimak, Ronald L, Ph. D., "Down the Drain, Exports From Reef Aquaria, Reefkeeping, Dec. 2002, http://www.reefkeeping.com/issues/2002-12/rs/feature/index.php 28 Haziran 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 29 Eylül 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ağustos 2009. 
  5. ^ Escobal 2000

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kan</span> hücrelerden meydana gelmiş yaşamsal sıvı

Kan, atardamar, toplardamar ve kılcal damarlardan oluşan damar ağının içinde dolaşan; akıcı plazma ve hücrelerden meydana gelmiş kırmızı renkli hayati sıvıdır.

<span class="mw-page-title-main">Su</span> H2O formülüne sahip kimyasal bileşik, yaşam kaynağı

Su, Dünya üzerinde bol miktarda bulunan ve tüm canlıların yaşaması için vazgeçilmez olan, kokusuz ve tatsız bir kimyasal bileşiktir. Sıklıkla renksiz olarak tanımlanmasına rağmen kızıl dalga boylarında ışığı hafifçe emmesi nedeniyle mavi bir renge sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Ototrof</span> genellikle ışıktan gelen enerjiyi (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonları (kemosentez) kullanarak çevresinde bulunan basit maddelerden karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler gibi) üreten organizma

Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Hücre zarı</span> Bir hücrenin içini dış ortamından ayıran biyolojik zar

Hücre zarı ya da hücre membranı, hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Lipit</span> Katı ve sıvı yağ

Lipit, tüm canlıların yapısında bulunan temel organik bileşiklerden biridir. Lipitler, doymuş ve doymamış yağlar olarak ayrılır. Doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan lipitler; doymuş yağlar ise oda sıcaklığında katı hâlde bulunan lipitlerdir. Biyolojik önemi olan lipitler için yağ asitleri, nötr lipitler (trigliserit), fosfolipitler ve steroitler örnek gösterilebilir. Lipitler, insan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Lipoproteinler</span>

Lipoproteinler, hem protein hem lipitlerden oluşan biyokimyasal bileşimlerdir. Bu proteinler bir bütünün parçası olmalarından dolayı apolipoprotein diye adlandırılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Kurşun</span> atom numarası 82 ve atom kütlesi 207,19 olan mavi-gümüş rengi karışımı bir element

Kurşun (Pb) atom numarası 82, atom kütlesi 207,19 olan mavi-gümüş rengi karışımı bir elementtir. 327,5 °C'ta erir ve 1740 °C'ta kaynar. Doğada, kütle numaraları 208, 206, 207 ve 204 olmak üzere 4 kararlı izotopu vardır.

<span class="mw-page-title-main">Flotasyon</span> üretilecek cevherin su sevme özelliklerini kullanarak diğer malzemelerden ayrılmasını sağlayan bir zenginleştirme yöntemi

Flotasyon veya yüzdürme yöntemi, üretilecek cevherin suya yatkınlığı (hidrofilik) ve suya karşıtlığı (hidrofobik) özelliklerini kullanarak sıvı içerisinde kabarcık oluşturarak suda yüzmesi veya batması ile diğer malzemelerden ayrılmasını sağlayan bir zenginleştirme yöntemidir.

<span class="mw-page-title-main">Organik kimya</span> karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalı

Organik kimya, organik bileşiklerin ve organik maddelerin yani karbon atomlarını içeren çeşitli formlardaki maddelerin yapısını, özelliklerini ve reaksiyonların bilimsel çalışmasını içeren, kimyanın bir alt dalıdır. Yapının incelenmesi yapısal formüllerini belirler. Özelliklerin incelenmesi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve davranışlarını anlamak için kimyasal reaktivitenin değerlendirilmesidir. Organik reaksiyonların incelenmesi doğal ürünlerin, ilaçların ve polimerlerin kimyasal sentezini ve bireysel organik moleküllerin laboratuvarda ve teorik çalışma yoluyla incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Yüzey aktif madde</span>

Yüzey aktif madde suda veya sulu bir çözeltide çözündüğünde yüzey gerilimini etkileyen kimyasal bileşik. Yüzey aktif maddeler aynı zamanda iki sıvı arasındaki yüzeylerarası gerilimi de etkiler. Yüzey aktif maddenin İngilizce karşılığı olan surface active agent sözcüklerinin harflerinden oluşan bir kısaltma olan surfactant (surfaktan) kelimesi de yüzey aktif madde yerine kullanılır. Su içerisinde kendi kendine "oto-organize" olabilen yüzey aktif maddeler suyu seven (hidrofilik) ve suyu sevmeyen (hidrofobik) kısımlardan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Çürük</span>

Diş çürüğü, bakterilerin ürettikleri asitle dişin sert yapısını oluşturan diş minesi, dentin ve sement tabakalarına hasar verdiği bir hastalıktır. Bu dokularda bakterilerin çalışması sonucu zamanla dişlerde kaviteler meydana gelmektedir. İki grup bakterinin bunların meydana gelmesinden sorumlu olduğu düşünülmektedir: Streptococcus mutans ve Lactobacillus.

<span class="mw-page-title-main">Denatürasyon</span>

Denatürasyon, protein veya nükleik asitlerin doğal yapısında mevcut olan sekonder, tersiyer ve kuaterner yapılarının bazı fiziksel ve kimyasal dış etkilerle bozularak primer yapılarına dönüşmeleri sürecidir. Canlı bir hücredeki proteinlerin denatüre olması, hücresel aktivitelerde bozulma ve belki de hücrenin ölümüyle sonuçlanır.

<span class="mw-page-title-main">Deniz köpüğü</span>

Deniz köpüğü, okyanus köpüğü, kıyı köpüğü ya da köpük, deniz suyu çalkantısı özellikle deniz suyu yüksek oranlarda çözünmeyen organik madde içerdiğinde oluşan bir çeşit köpüktür. Çözünmeyen bu organik maddeler, deniz yosunlarının ani artışıyla denizde oluşan çöküntüyle meydana gelmektedirler ve yüzey aktif madde ya da köpürtücü madde olarak görev alabilirler. Deniz suyu, kıyıya bitişik alanda dalgalarla dövülürken çetin koşullar altındaki bu yüzey aktif maddelerin varlığı, yüzey gerginliği aracılığıyla birbirine yapışan kalıcı baloncuklar oluşturan havayı tutar. Düşük yoğunluğu ve az dayanıklılığından dolayı denizden esen kuvvetli bir imbatla köpükler açığa çıkar.

<span class="mw-page-title-main">Sabun köpüğü</span>

Sabun köpüğü, sabunlu suyun içi boş bir küre oluşturacak şekilde havayı çevrelemesiyle oluşan, yanardöner bir yüzeye sahip, son derece ince bir tabakasıdır. Sabun köpükleri genellikle kendi başlarına birkaç saniye içinde patlarken, bir başka nesne ile temastan sonra da patlarlar. Genellikle çocukların eğlendirilmesi amacıyla kullanıldıkları gibi, artistlik performanslarda da kullanılırlar. Birkaç kabarcık bir araya gelerek köpüğü oluştururlar.

Kokuşma, ölmüş hayvan bedeninin ayrışmasının yedi aşamasından biridir. Geniş anlamda, dokular arasındaki uyumsuzlukla ve çoğu organın sıvılaşmasıyla sonuçlanan bir süreç içinde, protein yapılarının bozulmasıdır. Organik maddelerin bakterilerle veya mantarlarla ayrışmasından kaynaklanır ve zararlı kokuların oluşumuyla sonuçlanır.

<span class="mw-page-title-main">Yoğunlaşma</span>

Yoğunlaşma veya yoğuşma, maddenin fiziksel halinin gaz fazından sıvı faza değişimi ve buharlaşmanın tersidir. En sık su döngüsü anlamında kullanılır. Atmosfer içinde bir sıvı veya katı bir yüzey veya Yoğunlaşma bulutu ile temas ettiğinde, su buharının sıvı suya değişmesi olarak da tanımlanabilir. Doğrudan gaz fazdan katı faza geçiş gerçekleştiğinde, değişime kırağılaşma denir.

Lipofili veya lipofiliklik, kimyasal bir bileşiğin yağlarda, lipitlerde ve heksan ya da toluen gibi polar olmayan çözücülerde çözünme kabiliyetini ifade eder. Bu tür polar olmayan çözücüler lipofiliktir ve "benzer benzerde çözünür" aksiyomu genellikle doğrudur. Bu nedenle lipofilik maddeler diğer lipofilik maddelerde çözülme eğilimindedir, fakat hidrofilik maddeler suda ve diğer hidrofilik maddelerde çözülme eğilimindedir.

<span class="mw-page-title-main">Ayırma işlemi</span> kimyasal madde karışımını iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yöntem

Ayırma işlemi, bir kimyasal madde karışımını en az iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yönteme verilen addır. Ayırma işlemi sonucunda oluşan ürünlerden en az biri, kaynaktaki bileşenlerden en az biri ya da birden fazlası bakımından zenginleşir. Bazı durumlarda karışımlar bir ayırma işlemiyle neredeyse tamamen saf iki bileşene ayırabilir. Karışımın bileşenleri arasındaki fiziksel veya kimyasal farklarından yararlanılarak ayırma gerçekleştirilir.

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

<span class="mw-page-title-main">Kabarcık (fizik)</span> genellikle sıvı başka bir maddenin içinde bulunan gaz kürecik

Bir kabarcık, genellikle sıvı başka bir maddenin içinde bulunan gaz küreciktir. Marangoni etkisi nedeniyle, kabarcıklar sürükleyici maddenin yüzeyine ulaştıklarında bozulmadan kalabilirler.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.